JP2010019365A - 湿式摩擦板 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラグトルクの低減と、湿式摩擦板の耐久性の保持を両立させた湿式摩擦板を提供すること。
【解決手段】
径方向に油溝４０が形成されるようにコアプレート２０の表面に複数の摩擦材３０が配置された湿式摩擦板１０において、摩擦材３０の周方向の端部に２段階のテーパを設けた。１段目のテーパを２段目よりも小さくすることで、ドラグトルクの低減と湿式摩擦板の耐久性の保持を両立させることができ、テーパ加工を施すことで、フェーシング角部の損傷を防ぐことができる。２段階のテーパは、内径側端部に設けてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機等に使用される湿式摩擦板に関する。

従来から、自動変速機では、油圧で湿式多板クラッチの摩擦板とセパレータプレートを圧接させることにより、トルク伝達が行われている。
摩擦板のコアプレートの表面に配置された摩擦材とセパレータプレートとの接触面には、潤滑及び冷却のための潤滑油が介在しているため、湿式多板クラッチの空転時における、いわゆる、「引摺りトルク」の低減について、特許文献１及び２のように、様々な提案がなされてきた。
特開２００２−８１４６３号公報 特開２００６−１０５２８０号公報

しかし、特許文献１では、油通路の設け方についての提案がなされているだけである。
また、特許文献２では、摩擦材の内周側端部に（一段の）テーパを設けるとドラグトルクの低減に関して効果があるとされているが、湿式摩擦板の耐久性については議論されていない。

そこで、本発明は、ドラグトルクの低減と、湿式摩擦板の耐久性の保持を両立させた湿式摩擦板を提供することを目的とする。

本発明は、径方向に油溝が形成されるようにコアプレートの表面に複数の摩擦材が配置された湿式摩擦板において、
前記摩擦材の端部に２段階のテーパが設けられていることを特徴とする湿式摩擦板によって、前記課題を解決した。

本発明により、摩擦材の端部に設けるテーパを２段とし、１段目のテーパの深さを２段目よりも小さくすることで、ドラグトルクの低減と湿式摩擦板の耐久性の保持を両立させることができる。
また、テーパ加工を施すことで、耐久試験時のフェーシング角部の損傷を防ぐ効果もある。

以下、本発明の実施例を図１乃至図４を参照しながら説明する。
図１は、比較例として、摩擦材の左側端部に１段テーパを設けた場合と、本発明の実施例の２段テーパを右側端部に設けた場合の摩擦材の周方向断面図、図２は、実施例の摩擦板の正面図、図３は、ディスク摩耗量とテーパの関係図、図４は、ドラグトルクと回転数の関係図である。

図２に示すように、湿式摩擦板１０は、コアプレート２０の表面に、複数のセグメント状の摩擦材３０が固着され、隣り合う摩擦材３０の間に、径方向の油溝４０が形成されたものである。

図３は、左側から順に、摩擦材の端部にテーパを設けないフラットの場合、図１の１段テーパｈの深さをフェーシングの厚さｔに対して、５〜１０％、１５〜２０％、３５〜４０％と設けた場合、及び本発明の実施例として、２段テーパとした場合において、それぞれのディスクの摩耗量がどのように異なるかを示した実験結果である。
これによると、ディスク摩耗量は、テーパを設けない場合が一番少なく、テーパが浅いほど、摩耗量が少ないという結果になっている。
従って、摩耗量のみを考慮した場合は、テーパを設けない方が、耐久性が高いということができる。

一方、ドラグトルクについては、図４のように、テーパを設けない場合が大きい値を示しており、テーパの深さが大きくなるほどドラグトルクが小さくなることを示している。
従って、ドラグトルクを低減するためには、テーパを深くする方が好ましいということができる。

よって、従来の一段のみのテーパでは、テーパの深さを深くするほど、ドラグトルクの低減には効果があるが、耐久性の面では逆効果になるという、両立しない関係があった。

そこで、本発明の実施例では、図１及び２のように、摩擦板１０の摩擦材３０（周方向長さＷ）の周方向端部に２段のテーパを設け、テーパの周方向全体での長さは１〜５ｍｍとし、後述する２段目のテーパが始まる位置での１段目のテーパの深さを０．０１〜０．１０ｍｍ、２段目のテーパは、周方向の長さ０．５〜３ｍｍ、深さは、全体として、０．０５〜０．２５ｍｍとした。
このように、１段目を浅くテーパ加工することにより、係合時の摩擦面面積を確保でき、高面圧時には、テーパ面が圧縮され、フェーシング全面で係合できるという効果が期待できる。その結果、耐熱性も確保される。

実験例として、上記数値の範囲内で、具体的に２つの異なる数値を設定してディスク１と２を製作し、ディスクの摩耗量とドラグ低減効果の実験を行なった。
その結果、図３から分かるように、湿式摩擦板の耐久性としてのディスクの摩耗量も、テーパを設けない場合とほぼ同等のレベルにすることができ、図４からも、テーパによる潤滑油の整流効果等により、一段テーパの深さを３５〜４０％として設けた場合と同じ又はそれ以上のドラグ低減効果が得られることが分かった。
さらに、摩擦材の端部にテーパ加工されていると、係合時にもテーパ部分に潤滑油が介在することにより、係合初期の摩擦係数であるμｉを低減することができると考えられる。

なお、上記実施例では、摩擦材の周方向端部に２段のテーパを設けた場合について説明したが、内径側端部に２段のテーパを設けても、同様の効果のあることが実験によって、確認された。なお、内径側端部に２段のテーパを設けた場合は、回転方向から９０度ずれているため、摩擦特性に及ぼす影響が少なくなる。
また、コアプレート２０に配置される摩擦材３０の形状又は個数は図示するものに限らない。例えば、摩擦材は、図示しているような、いわゆる、ドットフェーシングのものでなく、環状の摩擦材をプレス加工することにより、油溝、及びテーパ部分を形成するものであってもよい。

左側に比較例としての１段テーパと、右側に本発明の実施例の２段テーパを設けた摩擦材の周方向断面図。 本発明の実施例の摩擦材をコアプレートに固着させた湿式摩擦板の正面図。 ディスク摩耗量（耐久性）とテーパの関係図。 ドラグトルクと回転数の関係図。

符号の説明

１０： 湿式摩擦板
２０： コアプレート
３０： 湿式摩擦材
４０： 油溝

Claims (3)

1. 径方向に油溝が形成されるようにコアプレートの表面に複数の摩擦材が配置された湿式摩擦板において、
   前記摩擦材の端部に２段階のテーパが設けられていることを特徴とする、
   湿式摩擦板。
2. 前記摩擦材の周方向端部に２段階のテーパが設けられている、請求項１の湿式摩擦板。
3. 前記摩擦材の内径側端部に２段階のテーパが設けられている、請求項１の湿式摩擦板。

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